人参多糖抗肿瘤活性及机理研究

摘要

人参(Panax ginsengC.A.Meyer)是名贵中药，具有多种药理学活性，多糖是其有效成分之一。已经有多篇文献报道人参多糖的抗肿瘤活性，但它的构效关系和作用机理目前尚不明确。本文利用各种结构较明确的人参多糖，探讨人参多糖的构效关系及其抗肿瘤作用机理。
　　本文按照实验室已经建立的人参多糖系统分级方法制备得到人参总糖。再将人参总糖依据电荷及分子量的差异分离纯化出三种不同类型的多糖级分，包括淀粉样中性糖、同源型聚半乳糖醛酸（HG型果胶）和阿拉伯半乳聚糖(AG型果胶)。另外，用内切聚半乳糖醛酸酶将人参总果胶进行水解，然后将产物经离子交换层析和凝胶过滤分离得到人参RG-Ⅰ型果胶级份。
　　利用这些样品，本文首先研究了不同级份人参多糖对不同肿瘤细胞生长的抑制作用，结果显示，不同级份的人参多糖对于肿瘤细胞生长的抑制作用具有选择性，淀粉样人参中性糖对肿瘤细胞没有直接的抑制作用，而人参果胶对肿瘤细胞具有明显的抑制作用。
　　然后选取了S180细胞，用小鼠移植瘤模型研究人参总糖WGP、人参淀粉WGPN以及人参果胶WGPA的抗肿瘤活性及机理。结果显示，这三种级份均具有抗肿瘤活性，对荷瘤小鼠的免疫系统均具有调节作用，据此推测它们的抗肿瘤活性可能与其免疫调节活性有关。应用该模型还研究了RG-Ⅰ型人参果胶RG-Ⅰ-2、RG-Ⅰ-3B和RG-Ⅰ-4的抗肿瘤作用，结果显示，这三种RG-Ⅰ型人参果胶均具有抗肿瘤活性，对荷瘤小鼠的免疫系统具有微弱的调节作用，因此推测，人参RG-Ⅰ型果胶的抗肿瘤活性可能与其免疫调节活性有关，但除了免疫调节还可能通过其他途径产生抗肿瘤作用。
　　在上述研究结果的基础上，本论文选取了具有结构代表性的多糖:淀粉样葡聚糖WGPN、AG型果胶WGPA-2-RG、HG型果胶WGPA-3-HG以及含有HG和AG结构域的果胶WGPA-1-HG作为测试样品，研究不同级份人参多糖的抗肿瘤活性，探讨人参多糖的构效关系及其抗肿瘤作用机理。结果表明它们的活性强弱顺序是WGPA-1-HG＞ WGPA-2-RG＞WGPN≌WGPA-3-HG;多糖对荷瘤小鼠淋巴细胞增殖、巨噬细胞吞噬、细胞因子分泌影响的活性强弱顺序是WGPN＞WGPA-1-HG≥WGPA-2-RG＞WGPA-3-HG。由于这几种多糖的免疫活性与抗肿瘤活性不完全符合，推测人参多糖除了免疫调节外，还可能通过其它途径产生抗肿瘤作用。随后利用免疫荧光和流式细胞术等细胞学实验方法进一步研究了这几种多糖对肿瘤细胞增殖、凋亡和周期的影响。体内实验结果显示，WGPA-1-HG和WGPA-3-HG能诱导小鼠移植瘤细胞凋亡，WGPA-2-RG能使移植瘤细胞产生周期阻滞。相反，WGPN对移植瘤细胞凋亡和周期均无影响。体外实验结果与体内实验结果基本一致，即WGPA-1-HG，WGPA-2-RG和WGPA-3-HG都能直接作用于肿瘤细胞，而WGPN对肿瘤细胞几乎没有直接作用。HG型人参果胶除了直接作用于肿瘤细胞，还可能通过其酵解产物诱导肿瘤细胞凋亡。
　　综上所述，不同结构的人参多糖抗肿瘤活性机理不同。淀粉样中性多糖主要通过提高机体的免疫能力，而酸性多糖不但能增强机体免疫功能，还能直接作用于肿瘤细胞，其中，HG型果胶能诱导肿瘤细胞凋亡，AG型果胶能引起细胞周期阻滞。相比之下，只有免疫活性（例如WGPN）或只有抑制肿瘤细胞活性（例如WGPA-3-HG）的多糖体内抗肿瘤活性较差，而同时具有免疫活性和抑制肿瘤细胞活性的多糖（例如WGPA-1-HG和WGPA-2-RG）体内抗肿瘤活性较强。

目录

声明

摘要

中英文对照及英文缩写词表

第一章 前言

1．1 肿瘤及肿瘤的治疗

1．1．1 肿瘤的生物学特征

1．1．2 肿瘤的分类

1．1．3 肿瘤的发病机制

1．1．4 肿瘤与细胞周期

1．1．5 肿瘤与细胞凋亡

1．1．6 肿瘤与免疫

1．1．7 抗肿瘤药物的研究进展

1．2 多糖抗肿瘤的研究现状

1．2．1 多糖的结构与抗肿瘤作用的关系

1．2．2 多糖抗肿瘤作用的机制

1．3 人参多糖的药理研究进展

1．3．1 抗肿瘤作用

1．3．2 免疫调节作用

1．3．3 降血糖作用

1．3．4 抗辐射作用

1．4 课题选题依据、目的和意义

1．5 课题研究内容

参考文献

第二章 人参多糖样品的制备

2．1 实验材料、试剂与仪器

2．2 实验方法

2．2．1 人参总糖WGP的制备

2．2．2 人参淀粉样葡聚糖和人参果胶的制备

2．2．3 人参果胶的分级

2．2．4 多糖的组成及分子量分析

2．3 结果及讨论

2．3．1 人参多糖的提取和分级

2．3．2 RG-I型人参果胶的制备

2．4 本章小结

参考文献

第三章 人参多糖的体外抗肿瘤活性

3．1 实验材料与设备

3．2 实验方法

3．2．1 肿瘤细胞株的复苏、培养及冻存

3．2．2 MTT法检测人参多糖对肿瘤细胞增殖的影响

3．2．3 统计学处理

3．3 结果

3．3．1 人参多糖对HepG-2人肝癌细胞增殖的影响

3．3．2 人参多糖对U-87人神经胶质瘤细胞增殖的影响

3．3．3 人参多糖对HT-1080人成纤维肉瘤细胞增殖的影响

3．3．4 人参多糖对U-251人神经胶质瘤细胞增殖的影响

3．3．5 人参多糖对S180小鼠肉瘤细胞增殖的影响

3．4 讨论

3．5 本章小结

参考文献

第四章 人参多糖的体内抗肿瘤及免疫增强活性

4．1 实验材料与设备

4．2 实验方法

4．2．1 人参多糖对小鼠体内S180肉瘤生长的影响

4．2．2 人参多糖对S180荷瘤小鼠脾淋巴细胞增殖的影响

4．2．3 人参多糖对S180荷瘤小鼠腹腔巨噬细胞功能的影响

4．2．4 统计学处理

4．3 实验结果

4．3．1 人参多糖对小鼠体内S180肉瘤生长的影响

4．3．2 人参多糖对S180荷瘤小鼠淋巴细胞增殖的影响

4．3．3 人参多糖对S180荷瘤小鼠巨噬细胞功能的影响

4．4 讨论

4．5 本章小结

参考文献

第五章 RG-I型人参果胶的体内抗肿瘤及免疫增强活性

5．1 实验材料与设备

5．2 实验方法

5．2．1 RG-I型人参果胶对小鼠体内S180肉瘤生长的影响

5．2．2 RG-I型人参果胶对S180荷瘤小鼠淋巴细胞增殖的影响

5．2．3 RG-I型人参果胶对S180荷瘤小鼠腹腔巨噬细胞功能的影响

5．2．4 统计学处理

5．3 实验结果

5．3．1 RG-I型人参果胶对小鼠体内S180肉瘤生长的影响

5．3．2 RG-I型人参果胶对S180荷瘤小鼠淋巴细胞增殖的影响

5．3．3 RG-I型人参果胶对S180荷瘤小鼠腹腔巨噬细胞功能的影响

5．4 讨论

5．5 本章小结

参考文献

第六章 人参多糖的抗肿瘤活性机理及构效关系研究

6．1 实验材料与设备

6．2 实验方法

6．2．1 人参多糖各级份对小鼠体内S180肉瘤生长的影响

6．2．2 人参多糖各级份对荷瘤小鼠免疫功能的影响

6．2．3 肿瘤细胞形态的检测—吖啶橙(AO)和碘化丙锭(PI)染色法

6．2．4 肿瘤细胞形态的检测—Hochest染色法

6．2．5 流式细胞术分析细胞周期的变化

6．2．6 流式细胞术分析细胞凋亡

6．2．7 统计学处理

6．3 实验结果

6．3．1 人参多糖各级份的体内抗肿瘤活性

6．3．2 人参多糖各级份对荷瘤小鼠免疫功能的影响

6．3．3 人参多糖各级份对荷瘤小鼠移植瘤细胞的影响

6．3．4 人参多糖各级份体外对S180细胞的影响

6．3．5 丁酸体外对S180细胞的影响

6．4 讨论

6．5 本章小结

参考文献

论文总结

致谢

在学期间公开发表论文及著作情况